بررسی فرآیند تولید هیدروژن به روش اکسیداسیون جزئی گاز طبیعی در یک مبدل غیرکاتالیستی بزرگ و مقایسه آن با فرآیند رفورمینگ متان در مبدل کاتالیستی کوچک | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 11، دوره 53، شماره 5 (Special Issue)، مرداد 1400، صفحه 3275-3292 اصل مقاله (3.32 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2021.18268.6788 | ||
| نویسندگان | ||
| سید بهزاد حقی1؛ غلامرضا صالحی2؛ مسعود ترابی آزاد* 3؛ علی لهراسبی نیچکوهی4 | ||
| 1گروه مهندسی سیستمهای انرژی، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران، | ||
| 2دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز، تهران، ایران، | ||
| 3دانشکدۀ علوم و فنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران | ||
| 4دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نوشهر، نوشهر، ایران | ||
| چکیده | ||
| در قسمت اول تحقیق مبدل گاز طبیعی غیرکاتالیستی به روش عددی تحلیل میگردد. معادلههای حاکم شامل معادله بقای جرم، اجزا با مدل احتراقی، اتلافهای گردابی با استفاده از مکانیزم GRI - 1.2، اندازه حرکت و بقای انرژی با مدل آشفتگی رینولدز است. نتایج قسمت اول نشان میدهد که افزایش فشار، تبدیل متان به هیدروژن را افزایش میدهد اما از فشار 3 مگا پاسکال به بالا تولید هیدروژن تقریباً ثابت میماند. همچنین اگر نسبت اکسیژن به گاز طبیعی تا 66/0 افزایش یابد، دما افزایش یافته و غلظت متان در گاز خروجی کاهش و از طرفی هیدروژن تولیدی افزایش مییابد. بعلاوه با افزایش نسبت بخارآب به گاز طبیعی، دما در مبدل کاهش یافته و نسبت هیدروژن به مونوکسید کربن در خروجی افزایش مییابد. سپس برای رفع چالش نقطه داغ در این مبدلها، رفورمینگ بخار متان بررسی شد. از معادلههای بقای جرم، برینکمن، انتقال اجزا و انرژی برای مبدل کاتالیستی چند لولهای استفاده شد. اثر دمای ورودی لولههای گرمکننده در مبدل کاتالیستی، نسبت متان به بخارآب و همچنین پیکربندی لولهها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان میدهد که با افزایش دمای ورودی لولههای گرمکننده، نسبت متان به بخارآب به حدود 0/25 میرسد و رفورمینگ افزایش مییابد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| مبدل گاز طبیعی؛ تولید هیدروژن؛ روش عددی؛ اکسیداسیون غیرکاتالیستی؛ محیط متخلخل | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,258 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,387 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,374,837 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,933,015 |